Etude du changeur de fréquence à cinq niveaux à cellules imbriquées

Inhaltsverzeichnis

• INTRODUCTION GENERALE
• CHAPITRE I. MODELISATION ET COMMANDE VECTORIELLE DE LA MACHINE ASYNCHRONE DOUBLE ETOILE
• I.A. INTRODUCTION
• I.B. MISE EN EQUATIONS
• I.B.1. Préliminaires
• I.B.1.1. Description, rappels
• I.B.1.2. Hypothèses simplificatrices
• I.B.2. Modèle dans le repère naturel (sal-sbl-sc1)(sa2-sb2-sc2)-(ra-rb-rc)
• I.B.2.1. Equation aux tensions
• I.B.2.2. Equation aux flux
• I.B.2.3. Equation mécanique
• I.B.2.4. Couple électromagnétique
• I.B.3. TRANSFORMATION DE PARK
• I.B.3.1. Choix du référentiel
• I.B.3.2. Mise sous forme d'équations d'état
• I.C. COMMANDE VECTORIELLE DE LA MASDE
• I.C.1. Introduction
• I.C.2. Principe du contrôle vectoriel
• I.C.3. Procédé d'orientation du flux
• I.C.4. Différentes méthodes de la commande par l'orientation du flux
• I.C.4.1. Contrôle vectoriel direct
• I.C.4.2.Contrôle vectoriel indirect
• I.C.5. Structure d'une alimentation par orientation du flux
• I.C.6. Découplage des équations
• I.C.7. Commande en boucle ouverte de la machine asynchrone double étoile
• I.D. LA REGULATION
• I.D.1. Calcul des paramètres de régulateur PI
• I.D.1.1. Régulation sur l'axe d
• I.D.1.1.1. Régulateurs des courants isid et is2d
• I.D.1.2. Régulation sur l'axe q
• I.D.1.2.1. Régulation des courants isq1 et isq2
• I.D.2. Synthèse de régulation de vitesse
• I.E. Simulation et interprétation
• I.E.1. Résultats de simulation
• I.E.2. Interprétation des résultats
• I.F. CONCLUSION
• CHAPITRE II. MODELISATION ET STRATEGIES DE COMMANDE DE L'ONDULEUR DE TENSION A CINQ NIVEAUX a Cellules IMBRIQUEES
• II.A. INTRODUCTION
• II.B. MODELISATION DE L'ONDULEUR TRIPHASE A CINQ NIVEAUX A CELLULES IMBRIQUEES
• II.B.1. Topologie de l'onduleur triphasé à cinq niveaux à cellules imbriquées
• II.B.2. Structure d'un bras d'onduleur triphasé à cinq niveaux à cellules imbriquées
• II.B.2.1. Différentes configurations d'un bras d'onduleur à cinq niveaux à cellules imbriquées
• II.C. RESEAU DE PETRI D'UN BRAS D'ONDULEUR A CINQ NIVEAUX A CELLULES IMBRIQUEES
• II.D. MODELE DE CONNAISSANCE DE L'ONDULEUR TRIPHASE A CINQ NIVEAUX A CELLULES IMBRIQUEES
• II.D.1. Commandabilité des convertisseurs statiques
• II.D.2. Fonction de connexion des interrupteurs
• II.E. MODELISATION AUX VALEURS INSTANTANEES
• II.F. RELATIONS DE CONVERSION SIMPLE ET COMPOSEE
• II.G. MODELE DE CONNAISSANCE
• II.H. STRATEGIES DE COMMANDE DE L'ONDULEUR TRIPHASE A CINQ NIVEAUX A CELLULES IMBRIQUEES
• II.H.1. Généralités sur les M.L.I. triphasées
• II.H.2. Commande triangulo-sinusoïdale à quatre porteuses en dent de scie bipolaires
• II.H.2.1. Résultats de simulation
• II.H.2.2. Interprétation des résultats
• II.H.3. Modulation vectorielle
• II.H.3.1. Résultats de simulation
• II.H.3.2. Interprétation des résultats
• II.H.4. Comparaison des stratégies
• II.I. ALIMENTATION DE LA MASDE PAR DEUX ONDULEURS TRIPHASES A CINQ NIVEAUX A CELLULES IMBRIQUEES
• II.I.1. Résultats de simulation
• II.I.2. Interprétation des résultats
• II.J. CONCLUSION
• CHAPITRE III. CHANGEUR DE FREQUENCE UTILISANT L'ONDULEUR DE TENSION A CINQ NIVEAUX A CELLULES IMBRIQUEES
• III.A. INTRODUCTION
• III.B. CASCADE DE DEUX REDRESSEURS DE COURANT À MLI - DEUX ONDULEURS DE TENSION A CINQ NIVEAUX A CELLULES IMBRIQUEES- MASDE
• III.C. MODELISATION DU REDRESSEUR DE COURANT A DEUX NIVEAUX
• III.C.1. Commande en courant par hystérésis
• III.C.1.2 Résultats de simulation
• III.C.1.3 Interprétation des résultats
• III.D. MODELISATION DU FILTRE INTERMEDIAIRE
• III.D.1. Résultats de simulation
• III.D.2. Interprétation des résultats
• III.E. PONT DE CLAMPING
• III.E.1. CASCADE DEUX REDRESSEURS DE COURANT TRIPHASE A DEUX NIVEAUX-DEUX PONT DE CLAMPING – DEUX ONDULEURS TRIPHASES DE TENSION A CINQ NIVEAUX A CELLULES IMBRIQUEES – MASDE
• III.E.2. MODELISATION ET COMMANDE DU PONT DE CLAMPING
• III.E.2.1. Résultats de simulation
• III.E.2.2. Interprétation des résultats
• III.F. CONCLUSION

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Arbeit befasst sich mit der Modellierung und Steuerung eines fünfspeichrigen Frequenzumrichters mit versetzten Zellen. Der Fokus liegt auf der Anwendung dieser Technologie für die Steuerung einer Asynchronmaschine.

• Modellierung und Steuerung einer Asynchronmaschine mit doppeltem Stern.
• Analyse verschiedener Steuerungsstrategien für den fünfspeichrigen Frequenzumrichter.
• Untersuchung der Leistungseigenschaften des Frequenzumrichters bei verschiedenen Steuerungsstrategien.
• Bewertung der Eignung des fünfspeichrigen Frequenzumrichters für die Anwendung in industriellen Antrieben.

Zusammenfassung der Kapitel

• Kapitel I: Dieses Kapitel behandelt die Modellierung und vektorielle Steuerung einer Asynchronmaschine mit doppeltem Stern. Es werden verschiedene Ansätze zur Steuerung der Maschine beschrieben, darunter die direkte und indirekte Vektorregelung.
• Kapitel II: Dieses Kapitel befasst sich mit der Modellierung und Steuerung des fünfspeichrigen Spannungsumrichters mit versetzten Zellen. Es werden verschiedene Steuerungsstrategien vorgestellt und ihre Leistungseigenschaften analysiert.
• Kapitel III: Dieses Kapitel untersucht die Anwendung des fünfspeichrigen Spannungsumrichters als Frequenzumrichter für die Steuerung einer Asynchronmaschine. Es werden verschiedene Aspekte der Umsetzung, wie z. B. die Filterung und die Regelung der Zwischenkreisspannung, behandelt.

Schlüsselwörter

Die wichtigsten Schlüsselwörter dieser Arbeit sind: Asynchronmaschine, doppelter Stern, fünfspeichriger Frequenzumrichter, versetzte Zellen, Vektorregelung, Leistungseigenschaften, industrielle Antriebe.

Questions fréquentes

Quel est le sujet principal de ce mémoire ?

L'étude porte sur un changeur de fréquence indirect avec une structure multiniveau à topologie multicellulaire (cellules imbriquées) pour résoudre les problèmes d'instabilité des tensions.

Quel logiciel a été utilisé pour la simulation numérique ?

La simulation numérique a été réalisée en utilisant le logiciel MATLAB/SIMULINK.

Qu'est-ce qu'une machine asynchrone double étoile (MASDE) ?

Il s'agit d'une machine électrique modélisée et commandée de manière vectorielle dans ce travail pour tester l'efficacité du convertisseur.

Quelles stratégies de commande sont analysées pour l'onduleur ?

Le travail analyse la commande triangulo-sinusoïdale et la modulation vectorielle pour l'onduleur à cinq niveaux.

Pourquoi utiliser une topologie multicellulaire ?

Cette topologie permet une exploitation optimale de l'énergie et une meilleure stabilité des tensions dans les systèmes d'électronique de puissance.